注册公用设备工程师暖通空调自动控制培训(PPT 171页)

自动控制与自动控制系统的一般概念
控制系统数学模型
线性系统的分析与设计
控制系统的稳定性与对象的调节性能
掌握控制系统的误差分析
 控制系统的综合和校正
注册公用设备工程师 （暖通空调）
考试基本情况
大纲要求
一、自动控制与自动控制系统的一般概念
1、“控制工程”基本含义
控制系统的分类及基本要求（1）分类
（2）空调自动调节系统的分类
（3）基本要求
（3）基本要求
例1反馈的概念、反馈控制
例2选择题
下列各式是描述系统的微分方程，其中，r(t)为输入变量，c（t）为输出量
二、控制系统数学模型
被控对象的特性
温度对象的增量微分方程
被控对象的特性参数
调节器的特性线性控制规律的微分方程：
非线性控制规律的微分方程：
系统各环节微分方程式的形式为：
以室温作为系统输出的微分方程式
系统在给定作用下的微分方程式：
系统微分方程的求解
拉普拉斯变换与反变换1、拉普拉斯变换
（2）常用拉氏变换定理
2、拉普拉斯反变换
（2）计算  1）A(s)=0无重根
2）A(s)=0有重根 
求反变换即得f(t)
3、常用函数的拉氏变换表
例 的原函数为
传递函数及其方块图
1、传递函数
2、方块图
2）综合点（比较点）
4）传递方框
（2）方块图的连接和等效变换
3）反馈连接
4)引出点和比较点和方块之间的移动
3、典型环节的传递函数 及其方块图
2)积分环节
实际微分环节
4）惯性环节
6)纯滞后环节
例3选择题
三、线性系统的分析与设计
（一）基本调节规律及实现方法
1、基本调节规律设调节器的输入为 ，输出为y 。室温线性调节器的各种基本规律见表3-1。
2、调节器的内反馈
调节器的内反馈的基本原理
3、比例积分（PI）调节器
（二）控制系统的一阶瞬态响应
一阶系统的闭环传递函数为
 2、一阶系统的单位阶跃响应
（三） 二阶瞬态响应
当给定作用为阶跃输入时，系统的微分方程为：
两边进行拉氏变换，得传递函数为（零初始条件）
2、二阶系统的单位阶跃响应求(3-1)的拉氏反变换，分三种情况讨论。
（1）过阻尼二阶系统的阶跃响应
(2)临界阻尼情况
 (3)欠阻尼（0＜ ＜1）情况二阶系统的特征根为两个不相等的负实根
（四）频率特性基本概念
典型环节的频率特性
(五)频率特性表示方法
1、极坐标图(图3-3)
典型环节
2、对数坐标图
图3-4轴的对数分度
(六)调节器的特性对调节质量的影响
(六)调节器的特性对调节质量的影响
2、积分作用对调节质量的影响见表3-4
3、微分作用对调节质量的影响
（七）二阶系统的设计方法
1、  室温二阶系统的品质指标和设计方法
（1）最大偏差
（2）衰减比n
（3）过渡时间
（4）静差（被控量室温在阶跃干扰作用下的静差）
2、二阶设计的推广使用
恒值调节系统 ，输出量室温对输入量干扰的传递函数
0<<1
3、对象包含小纯滞后时的近似设计
例 选择题
四、控制系统的稳定性与对象的调节性能
稳定性与特征方程根的关系
（三）代数稳定判据
3.稳定判据的应用
（四）对象的调节性能指标
五、掌握控制系统的误差分析
（一）误差及稳态误差
（二）系统类型及误差度1．系统类型
2、误差度
（三）静态（稳态）误差系数p209表4-2
例题：求稳态误差
六、控制系统的综合和校正
（一）校正的概念
（二）串联校正装置的形式及其特性
频率特性为：
2、滞后校正装置 
（三）继电器调节系统（非线性系统）及校正
双位控制规律
1、位式恒速调节系统
影响等速调节品质的因素有以下三点:
 2、带校正装置的双位调节系统
自振荡的半周期
3、带校正装置的位式恒速调节系统
以三位比例微分调节系统（见上图）为例
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